普化培训幻灯片

1、 普通化学普通化学3.13.1物质的结构与物质的状态物质的结构与物质的状态一一. .原子结构原子结构1.1.核外电子的运动特性核外电子的运动特性 核外电子运动具有核外电子运动具有能量量子化、波粒二象性和统计性能量量子化、波粒二象性和统计性的的特征，不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。特征，不能用经典牛顿力学来描述核外电子的运动状态。2.2.核外电子的运动规律的描述核外电子的运动规律的描述 由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波由于微观粒子具有波的特性，所以在量子力学中用波函数函数来描述核外电子的运动状态。来描述核外电子的运动状态。(1)(1)波函数波函数：用空间坐标：用空间坐标

2、(x,y,z)(x,y,z)来描写波的数学函数式来描写波的数学函数式, ,以表征原子中电子的运动状态。以表征原子中电子的运动状态。 一个确定的波函数一个确定的波函数，称为一个原子轨道。确定电子的，称为一个原子轨道。确定电子的一种运动状态一种运动状态. .(2)(2)概率密度（几率密度）：用概率密度（几率密度）：用2 2表示电子在核外空间某单表示电子在核外空间某单位体积内出现的概率大小。位体积内出现的概率大小。(3)(3)电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电电子云：用黑点疏密的程度描述原子核外电子的子的概率密度概率密度(2 2) )分布规律的图形。黑点密的分布规律的图形。黑点密的地方，电子出现

3、的概率密度较大，单位体积内电地方，电子出现的概率密度较大，单位体积内电子出现的机会多。子出现的机会多。 氢原子氢原子1s电子云（二维投影）电子云（二维投影）yxb(4)(4)四个量子数四个量子数: :波函数波函数由由n,l,mn,l,m三个量子数决定，三个量子数决定，即即(n,l,m)(n,l,m)。三个量子数取值相互制约。三个量子数取值相互制约。 主量子数主量子数n n：n=1,2,3n=1,2,3, , 确定原子确定原子轨道的能轨道的能量量，和电子，和电子离核的远近离核的远近。 角量子数角量子数:=0,1,2:=0,1,2n-1n-1(n(n个个), ),确定原子确定原子轨轨道的形状道的形

4、状。 = 0, 1, 2, 30, 1, 2, 3 s, p, d, f s, p, d, f 球形球形 纺锤形纺锤形 梅花形梅花形 复杂复杂 s轨道投影yx P轨道投影轨道投影d轨道投影轨道投影磁量子数磁量子数m: m=0 ,m: m=0 ,1, 1,2 2 (2(2+1+1个个) ,) ,确定原子确定原子轨道的空间取向轨道的空间取向。 = 0= 0， m=0m=0， S S轨道空间取向为轨道空间取向为1 1；=1, m=0 ,=1, m=0 ,1 1， P P轨道空间取向为轨道空间取向为3 3；=2 m=0 ,=2 m=0 ,1, 1,2 , d2 , d轨道空间取向为轨道空间取向为5 5

5、； 一个一个原子轨道原子轨道：指指n n、mm三种量子数都具有三种量子数都具有一定数值时的一个波函数。一定数值时的一个波函数。 （n,mn,m），），例如：例如：(1,0,0)(1,0,0)代表基态氢原子的波函数。代表基态氢原子的波函数。 n n、mm取值合理才能确定一个存在的波取值合理才能确定一个存在的波函数，亦即确定电子运动的一个轨道。函数，亦即确定电子运动的一个轨道。 n=1(1个个), =0,m=0, (1,0,0)n=2（4个）个）, =n=3(9个个), = n=4(16个个) 波函数波函数数目数目n2 (2,1,-1)(2,1,1),(2,1,0),(2,0,0),1, 00,1

6、0mm)2, 2 , 3(),2 , 2 , 3() 1, 2 , 3() 1 , 2 , 3()0 , 2 , 3() 1, 1 , 3(),1 , 1 , 3(),0 , 1 , 3()0 , 0 , 3(2, 1, 01, 00,210mmmn n、mm的取值与波函数关系：的取值与波函数关系：n n，相同的轨道称为相同的轨道称为等价轨道。等价轨道。 s s轨道有轨道有1 1个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为： p p轨道有轨道有3 3个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为： d d轨道有轨道有5 5个个等价轨道，表示为：等价轨道，表示为：4)自旋量子数自旋量子数ms= 代表电子自身两

7、种不同的运动状态代表电子自身两种不同的运动状态(习惯以顺、习惯以顺、逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态）逆自旋两个方向形容这两种不同的运动状态）,可用可用 表示自旋平行表示自旋平行,表示自旋反平行表示自旋反平行. n, ,m, ms四个量子数确定电子的一个完整的运四个量子数确定电子的一个完整的运动状态动状态,以以（n,m, ms ）表示。）表示。 例：例：( 1, 0, 0, + ), ( 1, 0, 0, - ) 21212121例题例题: :7.7.对原子中的电子来说，下列成套的量子数中不可能存在对原子中的电子来说，下列成套的量子数中不可能存在的是的是_。 A.(3,1,1,-1/2)

8、 B.(2,1,-1,+1/2) A.(3,1,1,-1/2) B.(2,1,-1,+1/2) C.(3,3,0,-1/2) C.(3,3,0,-1/2) D.(4,3,-3,+1/2) D.(4,3,-3,+1/2)9.9.下列量子数的组合中，哪一个是不合理的下列量子数的组合中，哪一个是不合理的_。A. n=2,=2,m=1A. n=2,=2,m=1 B. n=2, =1,m=0 B. n=2, =1,m=0C. n=3, =2,m=C. n=3, =2,m=1 D. n=3, =0,m=01 D. n=3, =0,m=019.19.量子力学中的一个原子轨道是指量子力学中的一个原子轨道是指_

9、。A.A.与波尔理论相同的原子轨道与波尔理论相同的原子轨道B.nB.n具有一定数值时的一个波函数具有一定数值时的一个波函数C.nC.n、m m三种量子数都具有一定数值时的一个波函数三种量子数都具有一定数值时的一个波函数D. D. 、m m二种量子数都具有一定数值时的一个波函数二种量子数都具有一定数值时的一个波函数12.12.某元素最外层原子轨道某元素最外层原子轨道4S4S上有一个电子上有一个电子, ,其四个量子其四个量子数表达式正确的是数表达式正确的是_._.A.(4.0,1,+1/2) B.(4,1A.(4.0,1,+1/2) B.(4,1，0,-1/2)0,-1/2)C.(4.0,0,+1

10、/2) D.(4C.(4.0,0,+1/2) D.(4，1,1,-1/2)1,1,-1/2)24.24.表示表示3d3d的诸量子数为：的诸量子数为：_ A.n=3 =1 m=+1 m A.n=3 =1 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 B.n=3 =2 m=+1 m B.n=3 =2 m=+1 mS S=+1/2=+1/2 C.n=3 =0 m=+1 m C.n=3 =0 m=+1 mS S=-1/2=-1/2 D.n=3 =3 m=+1 m D.n=3 =3 m=+1 mS S=+1/2=+1/211p2波函数角度分布形状为波函数角度分布形状为:A.双球形双球形 B.球形球形 C.四瓣

11、梅花形四瓣梅花形 D.橄榄形橄榄形3.3.原子核外电子分布三原则原子核外电子分布三原则(1)(1)泡利不相容原理：一个原子中泡利不相容原理：一个原子中不可能有四个不可能有四个量子数完全相同的两个电子。量子数完全相同的两个电子。 一个一个原子轨道中只能容纳自旋方向相反的两原子轨道中只能容纳自旋方向相反的两个电子个电子。 表示为：表示为： 根据每层有根据每层有n2个轨道，每个轨道最多能容纳个轨道，每个轨道最多能容纳两个电子，由此可得出两个电子，由此可得出 每一层电子的最大容量为：每一层电子的最大容量为：2 n2。(2)(2)最低能量原理：电子总是尽先占据能量最低能量原理：电子总是尽先占据能量最低的

12、轨道。最低的轨道。 电子依据近似能级图电子依据近似能级图由低到高依次排布由低到高依次排布。近似能级图近似能级图: : 7s7s 6s 6s 4f 5d4f 5d 6p 6p 5s 5s 4d4d 5p 5p 4s 4s 3d3d 4p 4p 3s 3p 3s 3p 2s 2p 2s 2p 1s 1s能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高能量逐渐升高(3)(3)洪特规则：在洪特规则：在n n和和值都相同的值都相同的等价轨道等价轨道中，中，电子总是尽可能电子总是尽可能分占各个轨道且自旋平行分占各个轨道且自旋平行。如如2p2p3 3: : 3d 3d6 6有几个未成对电子？有几个未成对电子？洪特规则特

13、例：当电子的分布处于洪特规则特例：当电子的分布处于全充满、半充全充满、半充满或全空时，比较稳定满或全空时，比较稳定。全充满全充满: p: p6 6或或d d1010或或f f1414半充满半充满: p: p3 3或或d d5 5或或f f7 7全空全空: p: p0 0或或d d0 0或或f f0 0例如例如: : 2424Cr 1SCr 1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d5 54S4S1 1，半充满比较稳定。，半充满比较稳定。 2929u 1Su 1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d10104S4S1 1, , 全

14、充满比较稳定全充满比较稳定 42Mo、47Ag、79Au(4)(4)核外电子分布式：核外电子分布式： 原子的原子的 原子的原子的 离子的离子的 离子外层离子外层 电子分布式电子分布式 外层电子分布式外层电子分布式 电子分布式电子分布式 电子分布式电子分布式 （价电子构型）（价电子构型）1111NaNa：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s1 1 3s3s1 1 NaNa+ +:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 6 2s2s2 22p2p6 6 1616S S：1s1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p4 4 3s3s2 23p3p4 4 S S2-2

15、-:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 6 3s3s2 23p3p6 6 2626FeFe：1s1s2 22s2s2 22p2p6 6 3s 3s2 23p3p6 63d3d6 64S4S2 2 3d3d6 64s4s2 2 FeFe3+3+:1s:1s2 22s2s2 22p2p6 63s3s2 23p3p6 63d3d5 5 3s3s2 23p3p6 63d3d5 52424CrCr： 1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d5 54S4S1 1 3d 3d5 54S4S1 1 Cr Cr3 3：1S1S2 22S2S

16、2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d3 3 3S3S2 23P3P6 63d3d3 32929u u ：1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d10104S4S1 1 3d3d10104S4S1 1 u u2 2：1S1S2 22S2S2 22P2P6 63S3S2 23P3P6 63d3d9 9 3S3S2 23P3P6 63d3d9 9 例题例题130.某元素的某元素的+2价离子的外层电子分布式为价离子的外层电子分布式为:该元素是该元素是: C(A)Mn (B)Cr (C)Fe (D)Co1、24号基态原子的外层电子结构式正确的是（

17、号基态原子的外层电子结构式正确的是（ ）A、2s2 B、3s23p6 C、3s23p4 D、3d54s13.3.FeFe3+3+的外层电子分布式为的外层电子分布式为_。 A.3dA.3d3 34S4S2 2 B.3d B.3d5 5 C.3SC.3S2 23P3P6 63d3d5 5 D.3S D.3S2 23P3P6 63d3d3 34S4S2 21818. .原子序数为原子序数为2525的元素的元素, ,其其+2+2价离子的外层电子分布为价离子的外层电子分布为。A. 3dA. 3d3 34s4s2 2 B. 3d B. 3d5 5 C. 3sC. 3s2 23p3p6 63d3d5 5 D

18、. 3s D. 3s2 23p3p6 63d3d3 34s4s2 2 ,333662dps2020. .原子序数为原子序数为2929的元素，其原子外层电子排布应是：的元素，其原子外层电子排布应是：A.3dA.3d9 94s4s2 2 B.3d B.3d10104s4s2 2 C.3d C.3d10104s4s1 1 D.3d D.3d10105s5s1 1 26.26.铁原子的价电子构型为铁原子的价电子构型为3d3d6 64s4s2 2，在轭道图中，未配对，在轭道图中，未配对的电子数为：的电子数为：_ A.0 B.2 A.0 B.2 C.4C.4 D. D.6 6( (5)5)原子、离子的电子

19、式及分子结构式原子、离子的电子式及分子结构式电子式电子式: :在元素符号周围用在元素符号周围用小黑点小黑点( (或或) )来表示来表示原子或离子的原子或离子的最外层电子最外层电子的式子。例如的式子。例如: :H. Na. .Mg. .Ca. :C: H. Na. .Mg. .Ca. :C: 分子结构式：分子结构式：用用“”代表一对共用电子对代表一对共用电子对的分子式。例如的分子式。例如: :NNNN，O=C=OO=C=O，Cl-ClCl-Cl ，H HCl Cl 二二. .化学键和分子结构化学键和分子结构1.1.化学键：化学键：分子或晶体中相邻的原子（离子）之间的强烈的相分子或晶体中相邻的原子

20、（离子）之间的强烈的相互作用。化学键一般分为离子键、共价键和金属键。互作用。化学键一般分为离子键、共价键和金属键。(1)(1)离子键：由正负离子的静电引力形成的化学键。离子键：由正负离子的静电引力形成的化学键。 离子的离子的外层电子构型外层电子构型大致有：大致有： 2 2电子构型电子构型; 8; 8电子构型电子构型 ; 9; 91717电子构型电子构型 ; 18; 18电子构型电子构型; ; （18182 2）电子构型。）电子构型。(2)(2)共价键：分子内原子间通过共用电子对共价键：分子内原子间通过共用电子对( (电电子云重叠子云重叠) )所形成的化学键。所形成的化学键。可用价键理论和分子轨

21、道理论来说明。可用价键理论和分子轨道理论来说明。价键理论要点：价键理论认为典型的共价键价键理论要点：价键理论认为典型的共价键是在是在非金属单质或电负性相差不大的原子之非金属单质或电负性相差不大的原子之间间通过电子的相互配对通过电子的相互配对( (共用电子对共用电子对) )而形成。而形成。原子中原子中一个一个未成对电子未成对电子只能和只能和另另一个一个原子中原子中自旋相反的一个电子自旋相反的一个电子配对配对成键，且成键时原成键，且成键时原子轨道要子轨道要对称性匹配对称性匹配, ,并实现并实现最大程度的重最大程度的重叠叠。所以共价键具有。所以共价键具有饱和性和方向性饱和性和方向性。键：原子轨道沿两

22、核连线，以键：原子轨道沿两核连线，以“头碰头碰头头”方式重叠方式重叠 S-S: H - HS-S: H - H, , S-PS-Px x: H - Cl: H - Cl , , P Px x-P-Px x: Cl-Cl : Cl-Cl 键：原子沿两核连线以键：原子沿两核连线以“ “ 肩并肩肩并肩”方方式进行重叠。式进行重叠。 如如 单键单键 ： Cl-Cl Cl-Cl 双键双键 ：+ + -C= C- -C= C- 三键：三键：+ + + NN NN 键键 键键例题例题: :11.11.根据价键理论和原子轨道重叠原则，根据价键理论和原子轨道重叠原则，N N2 2的结的结构为构为_。A.A.一个

23、一个键键, ,二个二个键键; ; B. B.三个三个键键; ;C.C.三个三个键键 ; D.; D.一个一个键键, ,二个二个键键2.2.分子的极性与电偶极矩分子的极性与电偶极矩: :极性分子和非极极性分子和非极性分子用电偶极矩性分子用电偶极矩来区别。来区别。 =q.=q.q q：正负电荷中心带电量；：正负电荷中心带电量；：正负电荷中心之间的距离。：正负电荷中心之间的距离。极性分子：极性分子：正负电荷中心不重合，正负电荷中心不重合，0 0 如：如： HX, HHX, H2 2O,SOO,SO2 2,H,H2 2S,HCNS,HCN等。等。 且极性且极性:HFHClHBr:HFHClHBrHIH

24、I非极性分子：非极性分子：正负电荷中心重合，正负电荷中心重合，=0=0。如如:N:N2 2,H,H2 2 ,CH ,CH4 4, CCl, CCl4 4,CO,CO2 2,CS,CS2 2等。等。对于对于双原子分子双原子分子:分子分子极性极性与键的极性一致与键的极性一致.即键是极性键即键是极性键,分子是极性分子分子是极性分子;键是非极键是非极性键性键,分子是非极性分子分子是非极性分子.如：如： N N2 2,H,H2 2、O O2 2非极性分子；非极性分子； HFHClHBrHFHClHBrHIHI极性分子极性分子对于对于多原子分子多原子分子:分子是否极性不仅取决于分子是否极性不仅取决于键的极

25、性键的极性,而且取决于分子的空间构型而且取决于分子的空间构型(结结构对称的为非极性分子构对称的为非极性分子)如：如： CHCH4 4, CCl, CCl4 4,CO,CO2 2,CS,CS2 2非极性分子非极性分子3.3.分子空间构型和杂化轨道理论分子空间构型和杂化轨道理论杂化轨道理论要点杂化轨道理论要点: :1 1）电子在成键原子的作用下，进行激发；）电子在成键原子的作用下，进行激发；2)2)能级相近的原子轨道互相杂化能级相近的原子轨道互相杂化; ;3)3)几个轨道参加杂化几个轨道参加杂化, ,形成几个杂化轨道；形成几个杂化轨道；4)4)成键能力更强。成键能力更强。以此用来解释分子的空间构型

26、。以此用来解释分子的空间构型。杂化轨道类型杂化轨道类型SPSPSPSP2 2SPSP3 3SPSP3 3（不等性）（不等性） 空间构型空间构型直线型直线型平面正三形平面正三形角形角形正四面体正四面体三角锥型三角锥型V V字型字型实例实例BeClBeCl2 2,HgCl2,HgCl2,CO2,CO2，CS2CS2，C2H2 C2H2 BClBCl3 3,BF,BF3 3（B，Al ， Ga等等III A元素的元素的卤化物卤化物）,C2H4 CHCH4 4,SiH,SiH4 4 , ,CClCCl4 4 ,SiCl,SiCl4 4 （IVAIVA元素）元素）NHNH3 3PHPH3 3, , PC

27、lPCl3 3（VAVA元素）元素） H H2 2O O H H2 2S S（VIAVIA元元素）素） 分子极性：分子极性：非极性非极性 非极性非极性 非极性非极性 极性极性 极性极性 1)sp杂化杂化:4Be 2s2图5.18 sp杂化轨道分子空间构型为分子空间构型为直线型，键角直线型，键角180 例如：例如：HgCl2、BeCl2分子。分子。 2) sp2杂化:5B 2s22p1附图5.15 sp2杂化轨道sp2杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角为键角为120120, ,分子空间构型为分子空间构型为平面正三角形平面正三角形。如如:BX3,H2C=CH2C lBC lC lCCHHHH

28、BCl3和CH2CH2的空间构型3)等性sp3杂化: 6C 2s22p2等性杂化：各个杂化轨道所含成分完全相同。等性杂化：各个杂化轨道所含成分完全相同。附图5.16 sp3杂化轨道sp3杂化轨道成键特征：杂化轨道成键特征：键角为键角为10928 ，分子空间构型为分子空间构型为正四面体正四面体。例如：例如： CH4,CX4HCHHH甲烷的空间构型甲烷的空间构型4)sp3不等性杂化7N 2s22p38O 2s22p4NHHH.OHH. .NH3空间构型为空间构型为三角锥形三角锥形, H2O空间构型为空间构型为“V”形形不等性杂化：各个杂化轨道所含成分不完全相同。不等性杂化：各个杂化轨道所含成分不完

29、全相同。例题例题2、用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为平面三角用杂化轨道理论推测下列分子空间构型，其中为平面三角形的是（形的是（ ）A、NF3 B、AsH3 C、BF3 D、SbH35.5.下列分子中其中心原子采用下列分子中其中心原子采用SPSP3 3不等性杂化的是不等性杂化的是 。 A.BeClA.BeCl2 2 B.BCl B.BCl3 3 C.PHC.PH3 3 D.CCl D.CCl4 415.15.下列分子中，偶极距不为零的是下列分子中，偶极距不为零的是。A AH H2 2O O B BH H2 2 C CCOCO2 2 D DO O2 222.22. 下列哪些叙述是正确的下

30、列哪些叙述是正确的_。A.A.多原子分子中，键的极性越强，分子的极性越多原子分子中，键的极性越强，分子的极性越强强; ;B.B.具有极性共价键的分子，一定是极性分子具有极性共价键的分子，一定是极性分子; ;C.C.非极性分子中的化学键，一定是非极性共价键非极性分子中的化学键，一定是非极性共价键; ;D.D.分子中的键是非极性键，分子一定是非极性分分子中的键是非极性键，分子一定是非极性分子子. .2727 COCO2 2、H H2 2O O、NHNH3 3三种分子的极性不同：三种分子的极性不同：_COCO2 2属非极性分子，属非极性分子，H H2 2O O、NHNH3 3属极性分子。属极性分子。

31、COCO2 2、NHNH3 3属非极性分子属非极性分子 ，H H2 2O O属极性分子属极性分子三者均是极性分子三者均是极性分子 它们均是非极性分子它们均是非极性分子4.4.分子间力分子间力非极性分子与非极性分子间的力非极性分子与非极性分子间的力 色散力色散力：瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的分子间的力。：瞬时偶极和瞬时偶极之间产生的分子间的力。 瞬时偶极：由于分子在瞬时偶极：由于分子在某瞬间某瞬间正负电荷中心不重合所正负电荷中心不重合所产生的一种偶极。产生的一种偶极。 非极性分子与极性分子间的力非极性分子与极性分子间的力 色散力色散力; ; 诱导力诱导力：由固有偶极和诱导偶极之间所产生的分子间：

32、由固有偶极和诱导偶极之间所产生的分子间力。力。 诱导偶极：由于分子诱导偶极：由于分子受外界电场受外界电场包括极性分子固有偶包括极性分子固有偶极场的影响所产生的一种偶极。极场的影响所产生的一种偶极。极性分子与极性分子之间的力极性分子与极性分子之间的力 色散力色散力; ; 诱导力诱导力; ; 取向力取向力：由固有偶极之间所产生的分子间力。：由固有偶极之间所产生的分子间力。 分子间力是色散力、诱导力和取向力的总称。分子间力分子间力是色散力、诱导力和取向力的总称。分子间力也叫范德华力。其中色散力最普遍，也最重要。分子间力也叫范德华力。其中色散力最普遍，也最重要。分子间力比一般化学键弱得多，没有方向性和

33、饱和性。比一般化学键弱得多，没有方向性和饱和性。 同类型分子中，色散力与摩尔质量成正比，故可近似同类型分子中，色散力与摩尔质量成正比，故可近似认为分子间力与摩尔质量成正比。认为分子间力与摩尔质量成正比。例题例题: :2.2.下列各物质分子间只存在色散力的是下列各物质分子间只存在色散力的是 。 . H. H2 20 0 . NH. NH3 3 . SiH. SiH4 4 .HCl.HCl6.6.HClHCl分子间的力有分子间的力有_。A.A. 色散力色散力 B.B.色散力、诱导力、取向力色散力、诱导力、取向力C.C.诱导力、取向力诱导力、取向力 D.D.色散力、诱导力色散力、诱导力10.10.下

34、列分子中下列分子中, ,分子间作用力最大的是分子间作用力最大的是_。 A.FA.F2 2 B.ClB.Cl2 2 C.BrC.Br2 2 D.ID.I2 25.5.氢键：氢键：氢原子除能和电负性较大的氢原子除能和电负性较大的X X原子（如：原子（如：F F、O O、N N）形成强的极性共价键外，还能吸引另一个电负性较大形成强的极性共价键外，还能吸引另一个电负性较大的的Y Y原子（如：原子（如：F F、O O、N N）中的孤电子云对形成氢键。）中的孤电子云对形成氢键。 X XH HY,Y,X X、Y Y电负性较大的原子如电负性较大的原子如(F(F、O O、N)N) 分子中含有分子中含有F FH

35、H键、键、O OH H键或键或N NH H键的分子能形成氢键的分子能形成氢键。如键。如, HF, HF、H H2 2O O、NHNH3 3、无机含氧酸、无机含氧酸(HNO(HNO3 3、H H2 2SOSO4 4、H H3 3BOBO3 3等等) ) 、有机羧酸（、有机羧酸（COOHCOOH）、醇）、醇( (OH)OH)、胺、胺(NH(NH2 2) )、蛋白质等分子之间都存在氢键。而乙醛（蛋白质等分子之间都存在氢键。而乙醛（CHCH3 3 CHO CHO）和）和丙酮（丙酮（CHCH3 3COCOCHCH3 3）等）等醛、酮、醚醛、酮、醚分子之间则分子之间则不能形不能形成氢键成氢键。但与水分子之

36、间能形成氢键。但与水分子之间能形成氢键。例题例题129.下类物质存在氢键的是下类物质存在氢键的是: B(A)HBr (B)H2SO4 (C)C2H8 (D)CHCl31.1.下列物质中，含有氢键的是下列物质中，含有氢键的是 _。. H. H2 2S S . NH. NH3 3 . HCHO . HCHO . C. C6 6H H6 64.4.在下列物质中含有氢键的是在下列物质中含有氢键的是_ _ C C _ _。 A.HClA.HCl B.HB.H2 2S S C.CHC.CH3 3CHCH2 2OHOH D.CH D.CH3 3OCHOCH3 36.6.下列含氢化合物中下列含氢化合物中, ,

37、不存在氢键的化合物有不存在氢键的化合物有_ _._.C.C2 2H H5 5OH OH . C. C3 3H H8 8 . NH. NH3 3 .H.H3 3BOBO3 36.6.分子间力对物质性质的影响分子间力对物质性质的影响 物质的熔点和沸点：物质的熔点和沸点：同类型的单质和化合物，其熔同类型的单质和化合物，其熔点和沸点一般随摩尔质量的增加而增大点和沸点一般随摩尔质量的增加而增大。因为分子间。因为分子间的色散力随摩而质量的增加而增大。但的色散力随摩而质量的增加而增大。但含有氢键的物含有氢键的物质比不含氢键的物质熔点和沸点要高质比不含氢键的物质熔点和沸点要高。例如，。例如， HFHF、 HC

38、lHCl、 HBrHBr、 HIHI沸点（沸点（。）：）：、 8585、5757、 3636因因HFHF分子间存在分子间存在氢键氢键，其熔点和沸点比同类型的氢化物，其熔点和沸点比同类型的氢化物要高，出现要高，出现反常反常现象。现象。物质的溶解性：物质的溶解性：“（极性）相似者相溶（极性）相似者相溶” 即极性溶质即极性溶质易溶于极性溶剂；非极性（或弱极性）溶质易溶于非易溶于极性溶剂；非极性（或弱极性）溶质易溶于非极性（或弱极性）溶剂。溶质和溶剂的极性越相近，极性（或弱极性）溶剂。溶质和溶剂的极性越相近，越易互溶。例如，碘易溶于苯或四氯化碳，而难溶于越易互溶。例如，碘易溶于苯或四氯化碳，而难溶于水

39、水. .例题例题: :1414. .下列物质熔点最高的是下列物质熔点最高的是_。A ACFCF4 4 B BCClCCl4 4C CCBrCBr4 4 D DCICI4 45151H H2 2O O的沸点是的沸点是100100，H H2 2SeSe的沸点是的沸点是-42-42，这，这种反常现象主要是由下述哪种原因引起的？种反常现象主要是由下述哪种原因引起的？ _。. .分子间力分子间力 . .共价键共价键 . .离子键离子键 . .氢氢键键三、晶体结构和性质三、晶体结构和性质( (一一) )晶体的基本类型和性质晶体的基本类型和性质1.1.离子晶体离子晶体（1 1） 晶格结点上的微粒晶格结点上的

40、微粒正、负离子。正、负离子。（2 2） 微粒间作用力微粒间作用力离子键。作用力离子键。作用力随离子电荷的随离子电荷的增多和半径的减少而增强增多和半径的减少而增强。（3 3） 晶体中不存在独立的简单分子。例如晶体中不存在独立的简单分子。例如NaClNaCl晶体晶体, ,表示表示NaNa+ +:Cl:Cl=1:1=1:1。（4 4） 晶体的特性晶体的特性熔点高、硬度大；延展性差；熔点高、硬度大；延展性差；一一般易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。般易溶于极性溶剂；熔融态或水溶液均易导电。在相同类型的典型离子晶体中在相同类型的典型离子晶体中，离子的电荷越多，离子的电荷越多，半径越小，晶体的熔点越

41、高，硬度越大。半径越小，晶体的熔点越高，硬度越大。 例例1 1：例例2 2：离子晶体离子晶体正、负离子半径和正、负离子半径和正、负离子电荷数正、负离子电荷数熔点熔点硬度硬度NaFNaF2.302.301 ,1 ,1 19939932.32.3CaOCaO2.312.312 ,2 ,2 2261426144.54.5离子晶体离子晶体正离子半径正离子半径正、负离子电荷数正、负离子电荷数熔点熔点硬度硬度CaOCaO0.99 0.99 2, 2, 2 2261426144.54.5MgOMgO0.66 0.66 2, 2, 2 2285228525.55.56.56.5离子与电荷的规律如下：离子与电荷

42、的规律如下： 在同一周期中，在同一周期中，自左而右自左而右随着正离子电荷随着正离子电荷数的增多，数的增多，离子半径离子半径逐渐逐渐减少减少, , 如，如， NaNaMgMg2 2;K;KCaCa2 2ScSc3 3, ,同一元素，随着同一元素，随着正离子电荷数的增多，离子半经减少正离子电荷数的增多，离子半经减少。 如如 Fe2+Fe2+Fe3+Fe3+在同一族中在同一族中，自上而下离子半经逐渐增大自上而下离子半经逐渐增大。 如，如，I IBrBrClClF F 2.2.原子晶体原子晶体. .(1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子。原子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力共价键共价键

43、。（3 3）晶体中不存在独立的简单分子。例如方石英）晶体中不存在独立的简单分子。例如方石英（SiOSiO2 2）晶体）晶体, ,表示表示SiSi:O=1:2:O=1:2。（4 4）晶体的特性）晶体的特性熔点高、硬度大熔点高、硬度大；延展性差；延展性差；一般溶剂中不溶；是电的一般溶剂中不溶；是电的绝缘体绝缘体或或半导体半导体。常见。常见的原子晶体有的原子晶体有金刚石（金刚石（C C）和可作半导体材料的和可作半导体材料的单晶单晶硅硅（SiSi）、锗）、锗(Ge(Ge) )、砷化镓、砷化镓(GaAs(GaAs) )、以及碳、以及碳化硅化硅(SiC(SiC) )和方石英和方石英(SiO(SiO2 2)

44、 )。3.3.分子晶体分子晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒极性分子或非极性分子。极性分子或非极性分子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力分子间力（还有氢键）。分子间力（还有氢键）。在同类型的分子中，分子间力随分子量的增大在同类型的分子中，分子间力随分子量的增大而增大。而增大。（3 3）晶体中存在独立的简单分子。例如）晶体中存在独立的简单分子。例如COCO2 2晶体晶体, ,表示一个分子。表示一个分子。 (4(4）晶体的特性）晶体的特性熔点抵、硬度小熔点抵、硬度小( (随分子量的随分子量的增大而增大增大而增大) )；延展性差；其溶解性遵循；延展性差；其溶解性遵循“相相似者相溶

45、似者相溶”。( (有的易溶于有机溶剂有的易溶于有机溶剂) ) 4 4金属晶体金属晶体 (1)(1)晶格结点上的微粒晶格结点上的微粒原子或正离子。原子或正离子。（2 2）微粒间作用力）微粒间作用力金属键。金属键。（3 3）晶体中不存在独立的简单分子。）晶体中不存在独立的简单分子。（4 4）晶体的特性）晶体的特性是电和热的良导体，熔点较高、硬度是电和热的良导体，熔点较高、硬度较大；优良的变形性和金属光泽。较大；优良的变形性和金属光泽。 ( (二二) )过渡型的晶体过渡型的晶体1.1.链状结构晶体链状结构晶体如如石棉石棉, ,链与链之间的作用力链与链之间的作用力弱的静电引力弱的静电引力; ;链内的作

46、链内的作用力用力强的共价键。有纤维性。强的共价键。有纤维性。2.2.层状结构晶体层状结构晶体如如石墨石墨, ,层与层之间的作用力层与层之间的作用力大大键键; ;层内的作用力层内的作用力SPSP2 2SPSP2 2键。是热和电的良导体键。是热和电的良导体, ,可作润滑剂。可作润滑剂。例题例题8.8.下列氧化物中下列氧化物中, ,熔点最高的是熔点最高的是_。A.MgOA.MgO B.CaO B.CaOC.SrO C.SrO D.SOD.SO2 27.7.下列物质中，熔点由低到高排列的顺序应该是：下列物质中，熔点由低到高排列的顺序应该是： A.NHA.NH3 3PHPH3 3SiOSiO2 2CaO

47、 CaO B.PHB.PH3 3NHNH3 3SiOSiO2 2CaOCaO .NH.NH3 3 CaO CaO PH PH3 3 SiO SiO2 2 D. PH D. PH3 3NHNH3 3CaOCaOSiO SrF SrF2 2 CaF CaF2 2 MgF MgF2 2B.MgFB.MgF2 2 CaF CaF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 2C.SrFC.SrF2 2 CaF CaF2 2 BaF BaF2 2 MgF MgF2 2D.CaFD.CaF2 2 MgF MgF2 2 SrF SrF2 2 BaF BaF2 2四四. .气体定律气体定律1.1.理想气体状

48、态方程理想气体状态方程 : : PV=nRTPV=nRTP P压力（压力（PaPa），），V V体积（体积（m m3 3）,T,T绝对温度（绝对温度（K K）；）；n n摩尔数（摩尔数（molmol）, ,R R气体常数气体常数R R8.314JK8.314JK-1-1molmol-1-1当当n n一定时，一定时，P P、V V、T T变则有变则有 n,Tn,T一定时，一定时，P P1 1V V1 1P P2 2V V2 2n,Pn,P一定时，一定时， T T ，P P一定时，一定时，PVPV ,M,M = 222111TVPTVP2112TVTV2121VVnnRTMmPRTPVmRTVm2

49、.2.分压定律分压定律分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体分压：气体混合物中每一种气体的压力，等于该气体单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。单独占有与混合气体相同体积时所产生的压力。道尔顿分压定律道尔顿分压定律: :适于各组分互不反应的理想气体。适于各组分互不反应的理想气体。 气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的气体混合物总压力等于混合物中各组分气体分压的总和。总和。 P P总总P PA AP PB B混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘该组分混合气体中某组分气体的分压，等于总压力乘该组分气体的摩尔分数。气体的摩尔分数。 分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、

50、摩尔分压定律可用来计算混合气体中组份气体的分压、摩尔数或在给定条件下的体积。数或在给定条件下的体积。 总总PPAnnA总总VVnnPAAA总总PVVPAA34.将将0.125 dm3压力为压力为6.08104Pa的气体的气体A与与0.15 dm3压力为压力为8.11104Pa的气体的气体B,在等温在等温下混合在下混合在0.5 dm3的真空容器中的真空容器中,混合后的总混合后的总压力为压力为:A.1.42105Pa ;B.3.95104Pa C.1.4atm ; D.3.9atm 混合后混合后: PA=6.08104Pa0.125/0.5=1.52104Pa, PB=8.110.15/0.5=2

51、.43104Pa,混合后的总压力为混合后的总压力为: P=PA+PB=1.52104Pa+2.43104Pa=3.95104Pa3.23.2溶液溶液 3.23.2溶液溶液一一. .溶液浓度的表示溶液浓度的表示(%)1.(%)1.质量分数质量分数 (C)2.(C)2.物质的量浓度物质的量浓度 (m)3.(m)3.质量摩尔浓度质量摩尔浓度 (x)4.(x)4.摩尔分数摩尔分数 %100)(gg溶液的质量）溶质的质量（33.,dmmoldmmol）溶液的体积（）溶质的物质的量（）溶剂的质量（）溶质的物质的量（kgmol)()molmolmol溶剂的物质的量溶质的物质量（）的量（溶质（或溶剂）的物质二

52、二. . 稀溶液的通性稀溶液的通性1.1.溶液的蒸汽压下降溶液的蒸汽压下降（1 1）蒸汽压（饱和蒸汽压）蒸汽压（饱和蒸汽压）P P0 0：在一定温度下，：在一定温度下，液体和液体和它的它的蒸汽处于平衡蒸汽处于平衡时，蒸汽所具有的压力。时，蒸汽所具有的压力。 试验证明试验证明:溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压溶液的蒸汽压总是低于纯溶剂的蒸汽压，其，其差值称为溶液的蒸汽压下降（差值称为溶液的蒸汽压下降（P）。）。（2 2）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的）拉乌尔定律：在一定温度下，难挥发的非电解质稀非电解质稀溶液溶液的的蒸汽压下降和溶质（蒸汽压下降和溶质（B B）的摩尔分数成正比）的摩尔分数成

53、正比。例题例题:108.一封闭钟罩中放一杯纯水一封闭钟罩中放一杯纯水A和一杯糖水和一杯糖水B，静止足够，静止足够长时间发现（长时间发现（ B ）。）。A、 A杯水减少，杯水减少，B杯中水满后不再变化杯中水满后不再变化B、 A杯变成空杯，杯变成空杯，B杯中水满后溢出杯中水满后溢出C、 B杯水减少，杯水减少，A杯水满后不再变化杯水满后不再变化D、 B杯水减少至空杯，杯水减少至空杯，A杯水满后溢出杯水满后溢出2.2.溶液的的沸点上升和凝固点下降溶液的的沸点上升和凝固点下降（1 1）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。）沸点：液相的蒸汽压等于外界压力时的温度。（2 2）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽

54、压相等时的温度。）凝固点：液相蒸汽压和固相蒸汽压相等时的温度。（3 3）汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，）汽化热：恒温恒压下，液态物质吸热汽化成气态，所吸收的热量称为汽化热。所吸收的热量称为汽化热。 试验证明试验证明:溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的溶液的沸点总是高于纯溶剂的沸点；溶液的凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。凝固点总是低于纯溶剂的凝固点。利用凝固点下降的原理利用凝固点下降的原理,冬天可在冬天可在水箱中加入乙二醇水箱中加入乙二醇作为作为防冻剂。防冻剂。（3 3）拉乌尔定律：难挥发）拉乌尔定律：难挥发非电解质稀溶液非电解质稀溶液的沸点上升和的沸点上升和凝固点下降与溶液的凝

55、固点下降与溶液的质量摩尔浓度（质量摩尔浓度（m,m,）成正比。成正比。 TTb b=k=kb b. .m Tm Tf f=k=kf f. .m m 3.3.渗透压渗透压：为维持被半透膜所隔开的溶：为维持被半透膜所隔开的溶液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额液与纯溶剂之间的渗透平衡而需要的额外压力。外压力。 半透膜半透膜: :动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等动物的肠衣、细胞膜、膀胱膜等只允许溶剂分子透过只允许溶剂分子透过, ,而不允许溶质分子而不允许溶质分子( (或离子或离子) )透过的膜称半透膜透过的膜称半透膜. . v=nRT v=nRT =CRT=CRT电解质溶液的通性：电解质溶液的通性：电解质

56、溶液，或者浓度较大电解质溶液，或者浓度较大的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液的溶液也与非电解质稀溶液一样具有溶液蒸汽压下降、沸点蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压等性质（稀溶液依数性）上升、凝固点下降和渗透压等性质（稀溶液依数性）但是，但是，稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的稀溶液定律所表达的这些依数性与溶液浓度的定量关系不适定量关系不适用于浓溶液和电解质溶液。用于浓溶液和电解质溶液。 对于对于电解质电解质溶质的稀溶液，蒸汽压下降、溶质的稀溶液，蒸汽压下降、沸点上升、凝固点下降和渗透压的沸点上升、凝固点下降和渗透压的数值都比数值都比同同 浓度的非电解质稀溶液的相应数值要大。浓度的

57、非电解质稀溶液的相应数值要大。沸点高低或渗透压大小顺序为：沸点高低或渗透压大小顺序为：对同浓度的溶液对同浓度的溶液来说，来说，A A2 2B B或或ABAB2 2型强电解质溶液型强电解质溶液ABAB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液蒸汽压或凝固点的顺序蒸汽压或凝固点的顺序正好相反：对同浓度的溶正好相反：对同浓度的溶液来说，液来说，A A2 2B B或或ABAB2 2型强电解质溶液型强电解质溶液ABAB型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液型强电解质溶液弱电解质溶液非电解质溶液 例例1, 将质量摩尔浓度均为将质量摩尔浓度均为0.10 molkg-1的的B

58、aCl2, HCl, HAc, 蔗糖水溶液的粒子数、蒸气蔗糖水溶液的粒子数、蒸气压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排压、沸点、凝固点和渗透压按从大到小次序排序序: 解：按从大到小次序排序如下：解：按从大到小次序排序如下： 粒子数粒子数 : BaCl2 HCl HAc 蔗糖蔗糖 蒸气压蒸气压 : 蔗糖蔗糖 HAc HCl BaCl2 沸点沸点: BaCl2 HCl HAc 蔗糖蔗糖 凝固点凝固点 : 蔗糖蔗糖 HAc HCl BaCl2 渗透压渗透压: BaCl2 HCl HAc 蔗糖蔗糖例题例题131. 下类水溶液渗透压最高的是下类水溶液渗透压最高的是: D(A) (B)(C) (D)36

59、36TTb b= K= Kb b.m ,.m ,式中式中 m m 是是 。A.A.溶夜的质量百分浓度溶夜的质量百分浓度 B.B.溶夜的体积摩尔溶夜的体积摩尔浓度浓度C.C.溶夜的摩尔分数浓度溶夜的摩尔分数浓度 D.D.溶夜的质量摩尔溶夜的质量摩尔浓度浓度3 9 .3 9 . 水 箱 中 加 入 防 冻 剂 乙 二 醇 ， 其 理 由 是水 箱 中 加 入 防 冻 剂 乙 二 醇 ， 其 理 由 是_。A.A.渗渗 B.B.凝固点下降凝固点下降 C.C.沸点上升沸点上升 D.D.蒸汽压蒸汽压下降下降;1 . 0523OHHCdmmol;1 . 03NaCldmmol;1 . 03HAcdmmol

60、.1 . 0423SONadmmol40.40.下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大下列哪一种物质的水溶液的蒸气压最大_。A.0.1mol kgA.0.1mol kg-1-1NaCl B.0.1mol kgNaCl B.0.1mol kg-1-1蔗糖蔗糖 C.0.1mol kgC.0.1mol kg-1-1CaClCaCl2 2 D.0.1mol kgD.0.1mol kg-1-1HAcHAc4 34 3 下 列 水 溶 液 中 凝 固 点 最 低 的 是 下 列 水 溶 液 中 凝 固 点 最 低 的 是_._.A.0.01 molkgA.0.01 molkg-1-1NaNa2 2SOSO4